隧道支護(hù)是為了保證隧道開(kāi)挖過(guò)程中工作面的穩(wěn)定及施工安全,采用的一系列輔助措施。其主要作用包括保持隧道斷面的使用凈空、防止圍巖質(zhì)量惡化、承受可能出現(xiàn)的各種荷載等。
隧道支護(hù)體系通常由圍巖和支護(hù)兩部分組成。新奧法將圍巖視為隧道的一種承載結(jié)構(gòu),施工時(shí)會(huì)構(gòu)筑薄壁、柔性并與圍巖緊貼的支護(hù)結(jié)構(gòu),如采用噴射混凝土、錨桿等手段,使圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同形成支撐環(huán),以最大限度地利用圍巖本身的承載力并保持其穩(wěn)定。
常見(jiàn)的隧道支護(hù)方式有:
1. 超前支護(hù):是指在隧道掌子面開(kāi)挖前進(jìn)行的支護(hù),方式主要有管棚、小導(dǎo)管、水平旋噴樁等。例如管棚注漿法能有效抑制軟弱破碎圍巖的變形,改善隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)受力;超前小導(dǎo)管注漿支護(hù)可提高圍巖的穩(wěn)定性,減少洞室的變形和塑性區(qū);水平旋噴技術(shù)在軟弱砂層隧道預(yù)支護(hù)中效果良好,對(duì)富水地層隔水效果也較好。
2. 初期支護(hù):
- 錨桿(管):具有支撐圍巖、加固圍巖、提高層間摩阻力形成組合梁、懸吊、減跨等作用。鉆孔前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求定出孔位,鉆孔方向宜盡量與巖層主要結(jié)構(gòu)面垂直,安設(shè)作業(yè)需在初噴混凝土后及時(shí)進(jìn)行。
- 鋼架:可選用 H 型鋼、工字鋼、鋼筋格柵等制作,起到骨架支撐作用。
- 噴混凝土:能支撐圍巖、卸載、填平補(bǔ)強(qiáng)圍巖、覆蓋圍巖表面以防止其松動(dòng),并分配外力。噴射作業(yè)應(yīng)分段、分片由下而上順序進(jìn)行,且當(dāng)需緊跟開(kāi)挖面時(shí),下次爆破距噴混凝土作業(yè)完成時(shí)間的間隔不得小于 4 小時(shí)。
- 鋼筋網(wǎng):可以減少裂縫、提高支護(hù)的抗震能力、增強(qiáng)噴混凝土的整體性、增強(qiáng)噴層的柔性以及提高噴層承載力。可在巖面噴射一層混凝土后再進(jìn)行鋼筋網(wǎng)的鋪設(shè),并在錨桿安設(shè)后進(jìn)行。
在進(jìn)行隧道支護(hù)時(shí),需依據(jù)實(shí)際的工程地質(zhì)條件、隧道斷面形狀和尺寸、施工方法等因素,選擇合適的支護(hù)方式和參數(shù)。同時(shí),要注意確保支護(hù)的施工質(zhì)量,采取各種措施避免圍巖出現(xiàn)有害松動(dòng),例如在洞室布置和造型上適應(yīng)原巖應(yīng)力狀態(tài),施工過(guò)程中減少對(duì)圍巖強(qiáng)度的惡化,采用控制爆破技術(shù)并及時(shí)進(jìn)行支護(hù)等。
此外,錨桿支護(hù)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)通常包括:錨桿的材質(zhì)、類型、質(zhì)量、規(guī)格、數(shù)量和性能須符合設(shè)計(jì)要求;插入孔內(nèi)的長(zhǎng)度不得短于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的 95%;砂漿錨桿和注漿錨桿的灌漿強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,錨桿孔內(nèi)漿液應(yīng)密實(shí)飽滿;錨桿墊板應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求并緊貼圍巖,不平時(shí)應(yīng)用 M10 砂漿抹平;錨桿應(yīng)垂直于開(kāi)挖輪廓線布設(shè)等。
不同的隧道工程可能會(huì)采用不同的具體支護(hù)方案,施工前需進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察和支護(hù)設(shè)計(jì),施工過(guò)程中也需進(jìn)行監(jiān)控量測(cè),以便根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù),確保隧道施工的安全和質(zhì)量。




